CN101015476B - 用于在膝关节内隔室置换的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于假体系统的套件包括多个第一构件、用于置换骨的第二表面部分的第二构件和用于将多个第一构件中的至少一个连接到第二构件的弹性连接件，多个第一构件中的每个都用于置换骨的多个第一表面部分中的一个。根据一种方法，来自假体系统套件的用于置换骨表面的邻近部分的构件在体外组装起来。

Description

用于在膝关节内隔室置换的系统和方法

本申请是2005年1月12日提出的编号为11/033,614的美国申请的部分继续，其又要求2004年1月12日提出的编号为60/535,967的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及人体关节的假体，并且更特别地涉及膝关节的假体。

背景技术

全膝关节置换(TKR)手术和用于在全置换手术中对膝关节的隔室(compartment)进行置换的构件系统是众所周知的。典型地，手术牵涉了对股骨远端的切除，如此使股骨构件可以安装到股骨。股骨构件置换了股骨的外侧髁、内侧髁和髌股部分，因为膝关节的这些区域中的一个或多个发生了病变，并且对于患者是不再经久耐用的或不再能够提供足够的运动范围。

在TKR手术中，胫骨的近端也被切除下来，从而使胫骨构件可以安装到胫骨，以接收股骨构件的外侧髁和内侧髁。胫骨构件可以包括摩擦系数低的材料，以模拟由胫骨构件置换的半月板。

因而，TKR系统包括用于在以下三个隔室内使用的构件：内侧胫骨股骨隔室、外侧胫骨股骨隔室和髌骨股骨隔室，对于这三个隔室，股骨、胫骨和髌骨的相对区域做好了安装的准备。

编号为3,816,855的美国专利披露了一个这样的系统。’855专利披露了形式为带有两个髁部分的壳体的单一股骨构件。壳体的外部表面形成为符合膝关节的相应部分的自然形状。壳体的内部表面映射了这个形状，所呈现的表面在内侧外侧方向上发生弯曲，也在前面后面方向上发生弯曲。尽管具有许多好处，但’855专利的设备受到若干限制的困扰。

使手术对象做好进行TKR手术的准备，这通常导致很严重的创伤。为了插入TKR系统的所有构件，需要很大的切口，而安装构件所需要的骨切除可能需要很长的恢复时间。因而，单个块置换构件例如’855专利的设备需要很大的切口。

通过努力减小创伤因此减少与这样的手术相关联的恢复时间，所开发出来的TKR系统提供了分成若干部分的TKR构件，这些TKR构件配合起来以形成更大的TKR构件。

编号为US 2003/0158606的美国专利申请披露了由TKR构件组成的这样的系统。如那项申请所示，股骨构件可以包括两个或三个块。这些块中的每个都比当它们在膝关节内组装起来的时候它们所形成的股骨构件小。因此，插入这些块所需要的切口比用于在单个构件内具有所有这些块的股骨构件的切口小。同样地，胫骨构件包括两个部分，这两个部分中的每个都比当它们在膝关节内组装起来的时候它们所形成的胫骨构件小。

编号为US 2002/0138150 A1的美国专利申请披露了可选择的在植入期间允许将中心部分和髁部分分别推到股骨上的两块股骨构件。然后，不同部分根据常规手段结合起来。’150申请的设备还描述了用于在进行极端屈曲期间有助于髌骨追随的引导件。

然而，’606申请和’150申请都使用了将置换构件接附到股骨和/或接附到其它构件的传统方法。这样的方法恰恰受到侵入性最小的手术的特性的限制。例如，小的切口(多个切口)提供了到假体植入位点的很有限的进入。因而，任何用于使构件结合到其它构件或结合到骨的机构都必须是可从小的切口进入的。这必然限制了机构的设计。而且，更困难的是确保两个构件在原位置正确地连接起来。对于被设计成与非常小的公差联系在一起的构件，这个问题更加棘手。

而且，即使构件精确地连接起来，当置换构件受到不同的应力和冲击的作用的时候，问题也会出现。这样的力具有在邻近构件之间形成相对移动的趋势，如果构件没有正确地连接起来，那么这种相对移动就更加剧烈。邻近构件的相对移动使构件的擦磨产生摩擦碎屑。摩擦碎屑具有与沿着在假体和周围软组织之间的界面迁移的流体一起移动的趋势，并且也具有进入在假体干和周围剩余骨部分之间的骨髓内空间的趋势。对这些小的磨损微粒的生物反应使周围骨组织发生溶解，由此使骨变得脆弱，并且可能导致假体的额外减弱，随后导致骨故障。

植入系统的又一限制是，出于商业上的考虑，许多置换构件是大量生产的。尽管有利地降低了植入件的成本，但这些系统通常提供有限数量的离散尺寸，其很可能不是患者所需要的精确尺寸。例如，患者的股骨可能具有75mm的直径。然而，可用于这名患者的植入件可能为70mm和80mm。因而，外科医生只能用过大的或过小的构件置换本来的股骨。

所需要的是用于进行TKR手术的系统和方法，从而使来自假体系统的邻近块的磨损碎屑减少。

所需要的是植入股骨构件的更精密地反映了本来的股骨的尺寸的系统和方法。

所需要的是植入股骨构件的允许对所结合的构件的尺寸进行个别化的系统和方法。

所需要的是植入股骨构件的以将邻近构件连接起来的方式提供了更大的设计灵活性的系统和方法。

发明内容

通过根据本发明的原理操作的系统和方法，上述需要得以满足。在一个实施例中，用于假体系统的套件包括多个第一构件、用于置换骨的第二表面部分的第二构件和用于将多个第一构件中的至少一个连接到第二构件的弹性连接件，多个第一构件中的每个都用于置换骨的多个第一表面部分中的一个。

在再一个实施例中，使假体系统构造的方法包括以下步骤：选择套件中的多个第一构件中的一个以置换骨的第一表面部分，选择套件中的多个第二构件中的一个以置换骨的第二表面部分，并且用第一弹性连接件将所选择的第一构件连接到所选择的第二构件。

在又一个实施例中，用于植入假体系统的方法包括以下步骤：制造切口，选择具有骨安装表面、骨表面置换表面、邻近骨安装表面和骨表面置换表面的第一侧面和邻近骨安装表面和骨表面置换表面的第二侧面的第一构件，选择具有骨安装表面、骨表面置换表面、邻近骨安装表面和骨表面置换表面的侧面的第二构件，并且将第一构件和第二构件连接起来从而使第一构件的第一侧面与第二构件的侧面相对，将连接的第一构件和第二构件插过切口，并且将第一构件和第二构件安装在骨上，从而使第一构件的骨安装表面和第二构件的骨安装表面与骨相对。

对于本领域的那些普通技术人员，通过参考接下来的详细描述和附图，上述特征和优点及其它特征和优点是更显而易见的。

附图说明

图1描绘了可以包括在根据本发明的原理制造出来的系统内的髌骨股骨构件和胫骨股骨构件；

图2和3描绘了在本发明的系统内的带有滑车(trochlear)延伸部的内侧胫骨股骨构件、外侧胫骨股骨构件和髌骨股骨关节(PFJ)构件的示范性构形；

图4描绘了在本发明的系统内的带有节点的PFJ构件的示范性构形；

图5、6和7描绘了在本发明的系统内的内侧胫骨股骨构件、外侧胫骨股骨构件和PFJ构件的示范性构形；

图8、9和10描绘了在本发明的系统内的在前面到后面方向上的PFJ/髁构件的内部的多种构形；

图11A、11B、11C、11D和11E描绘了在本发明的系统内的在内侧到外侧方向上的PFJ/髁构件的内部的多种构形；

图12描绘了可以在本发明的系统内使用的带有外侧滑车延伸部的PFJ构件；

图13描绘了可以在本发明的系统内使用的带有内侧滑车延伸部的PFJ构件；

图14描绘了可以在本发明的系统内使用的带有内侧滑车延伸部和外侧滑车延伸部的PFJ构件；

图15A、16和17描绘了用于根据本发明的特征与宽度发生变化的股骨一起使用的带有外侧滑车延伸部和内侧滑车延伸部的PFJ构件；

图15B和15C描绘了图15A的分别带有一个和两个垫片的PFJ构件，以允许在比图15A的PFJ构件宽的髌股区域内使用图15A的PFJ构件；

图15D描绘了带有用于接附到骨和/或用于在邻近构件下面进行接附的片状物的垫片，其可以根据需要进行修整以与图15A的PFJ构件一起使用；

图15E描绘了可以进行折叠或修整以为垫片提供想要的尺度的垫片的片；

图15F描绘了折叠起来以提供额外宽度的图15E的垫片的片；

图15G描绘了带有用于接附到骨和/或用于在邻近构件下面进行接附的片状物和口袋的垫片，其可以根据需要进行填充和修整以与带有可以用于将口袋密封起来的延伸部的图15A的PFJ构件一起使用；

图18描绘了在髌骨股骨构件的前面到后面方向上的可以在本发明的系统内使用的具有小面的内部；

图19描绘了在髌骨股骨构件的前面到后面方向上的可以在本发明的系统内使用的组合起来的平坦的和弯曲的内部；

图20描绘了在髌骨股骨构件的前面到后面方向上的可以在本发明的系统内使用的弯曲的内部；

图21描绘了在内侧到外侧方向上的可以在图18、19和20的构件的前面部分内使用的多种截面；

图22、23和24描绘了可以在本发明的系统内使用的带有在前面到后面方向上的具有小面的内部、组合起来的平坦的和弯曲的内部和弯曲的内部的髁构件的实施例；

图22描绘了可以在本发明的系统内使用的带有在前面到后面方向上的具有小面的内部的髁构件的实施例；

图23描绘了可以在本发明的系统内使用的带有在前面到后面方向上的弯曲的内部的髁构件的实施例；

图24描绘了可以在本发明的系统内使用的带有在前面到后面方向上的组合起来的平坦的和弯曲的内部的髁构件的实施例；

图25描绘了可以在本发明的系统内使用的带有在前面到后面方向上的具有小面的内部和后面延伸部的髁构件的实施例；

图26A、26B、26C、26D和26E描绘了可以在图22、23、24和25的髁构件内使用的在内侧到外侧方向上的多种截面；

图27、28和29描绘了可以在本发明的系统内使用的成形为适应构件的多种内部前后几何形状的增加件的实施例；

图30A、30B、30C、30D和30E描绘了可以在图27、28和29的增加件内使用的在内侧到外侧方向上的多种截面；

图31A描绘了可以在本发明的系统内使用的胫骨股骨构件和PFJ构件的剖开前面构形；

图31B描绘了被植入从而在没有构件连结的情况下使彼此邻接起来的图31A的令人满意(complimentary)的胫骨股骨构件和PFJ构件；

图32A描绘了围绕骨潮(bone tide)的图31A的构件的部分截面；

图32B描绘了图31B的构件的部分截面；

图33描绘了可以在本发明的系统内使用的围绕骨潮具有不同厚度的构件的可选择的部分截面；

图34描绘了可以在本发明的系统内使用的植入件的可选择的边缘构形；

图35A描绘了可以在本发明的系统内使用的在位于构件和骨潮之间的界面的带珠的间隔件结构；

图35B描绘了可以在本发明的系统内使用的在位于两个构件之间的界面的带珠的间隔件结构，在其中，间隔件珠令人满意地接附到这两个构件；

图35C描绘了可以在本发明的系统内使用的可选择的带有片状物的可构造为特定应用的间隔件结构；

图35D描绘了可以在本发明的系统内使用以允许以多种患者构形使用构件的在位于两个构件之间的界面的垫片间隔件结构的患者构形；

图35E描绘了构造为不同于图35D的构形的患者几何形状的图35D的垫片间隔件结构和构件；

图36描绘了可以在本发明的系统内在位于构件之间的界面使用的键结构；

图37描绘了可以在本发明的系统内在位于构件之间的界面使用的可选择的键结构；

图38描绘了可以在本发明的系统内在位于构件之间的界面使用的可选择的键结构；

图39描绘了可以在本发明的系统内在位于构件之间的界面使用的铰链；

图40描绘了可以在本发明的系统内使用的在股骨的前面用螺钉连结在一起的两个膝关节构件的一个实施例；

图41描绘了可以在本发明的系统内使用的通过螺钉连接在一起的构件，在构件之间具有间隔、骨或间隔件材料；

图42描绘了可以在本发明的系统内使用的在没有螺钉的情况下连接在一起的构件和间隔件材料，在构件之间具有间隔件材料；

图43描绘了可以在本发明的系统内使用的用具有螺纹的螺钉连结起来的构件，在其中，螺钉中的一个或多个具有不同的螺距；

图44描绘了可以在本发明的系统内使用的使用带有螺钉的接附柱以将构件连结起来的构件连结排列；

图45是可以在本发明的系统内使用的带有可选择的用于构件连结的接附柱排列的构件的前透视图；

图46是图45的构件的侧透视图；

图47描绘了可以用于本发明的系统中的带有用于调整构件的两个区域的相对位置的螺钉机构的单个块构件；

图48A描绘了可以在本发明的系统内使用的与弹性连接件一起使用的连接件接收件以将构件连结起来的构件连结排列；

图48B描绘了可以在本发明的系统内使用的与整合地与一个构件形成在一起的弹性连接件一起使用的连接件接收件以将构件连结起来的构件连结排列；

图49A描绘了图48A的弹性连接件的截面；

图49B描绘了可以在本发明的系统内使用的可选择的带有整合形成的间隔件的连接件；

图49C描绘了可以与图49A的弹性连接件一起使用的临时性的或永久性的间隔件；

图50A描绘了可以在本发明的系统内使用的带有用于有助于移动髌骨的凹口的在位于所植入的构件之间的间隙之上的髌骨构件；

图50B描绘了可以在本发明的系统内使用的具有阶梯的胫骨构件；

图50C描绘了可以在本发明的系统内使用的带有凸起的半月板和凹陷的半月板的胫骨构件；

图51描绘了可以在本发明的系统内使用的全膝关节置换的带有具有阶梯的髁区域的股骨构件和胫骨构件；

图52描绘了可以在本发明的系统内使用的带有额外的髁构件的具有阶梯的单一PFJ/髁构件；

图53描绘了可以在本发明的系统内使用的带有非分叉髁区域的股骨构件；

图54描绘了可以在本发明的系统内使用的带有分叉髁区域的股骨构件；

图55描绘了可以在本发明的系统内使用的带有不对称的髁区域的胫骨构件和股骨构件；

图56和57描绘了在图55的股骨构件的前面到后面方向上的不对称的髁区域的截面；

图58描绘了可以在本发明的系统内使用的带有不对称的髁区域的股骨构件的可选择的实施例；

图59和60描绘了在图58的股骨构件的内侧到外侧方向上的不对称的髁区域的截面；

图61描绘了可以在本发明的系统内使用的带有不同的从构件的前面部分到后面部分的曲率半径的股骨构件的矢状图；

图62和63描绘了在图34所示的股骨构件的内侧到外侧方向上的截面；

图64描绘了在相对于髌骨负载线和胫骨负载线的最佳位置植入在股骨内的构件；

图65描绘了等同于图64的在相对于髌骨负载线和胫骨负载线的最佳位置植入在股骨内的构件的构件；

图66描绘了在图64的构件和图65的构件之间的不同取向其对于可以在本发明的系统内使用的构件是可能的；

图67描绘了可以在本发明的系统内使用的膝关节置换的股骨构件；

图68、69和70描绘了在前面到后面方向上的图67的构件的内部的多种可能构形；

图71A、71B、71C、71D和71E描绘了可以在图67的构件内使用的在内侧到外侧方向上的多种截面；

图72图示了在通过本发明的系统可以对置换构件进行放置时的六个自由度；

图73描绘了在适当位置放置的用于根据本发明切除股骨的后面部分的切割引导块；

图74描绘了根据本发明选择出来以在植入件内使用的构件；

图75描绘了在适当位置放置的用于根据本发明切除图73的股骨的前面部分的切割引导块；

图76描绘了图73和75的带有切除过的前面部分、后面部分和远端部分的股骨；

图77描绘了根据本发明植入了图74的构件的图76的股骨；

图78描绘了可以在本发明的系统内使用的带有一些彼此平行的内部表面的构件；

图79A-D描绘了根据本发明用于植入髌股构件的过程；

图79E-H描绘了用于植入髁构件使之邻近在图79A-D的过程期间植入的髌股构件的过程；

图80A-G描绘了根据本发明用于植入在体外连接起来的假体系统的过程；

图81描绘了带有缺陷区域的股骨；

图82A描绘了可以根据本发明用于切除图81的缺陷区域的切割引导件；

图82B描绘了图82A的引导件的顶透视图；

图82C描绘了可以根据本发明在使用图82A的引导件将图81的缺陷区域切除下来之后植入到图81的股骨内的构件的顶透视图；

图83描绘了插入到图81的股骨内的图82A的引导件；

图84描绘了可以根据本发明与图82A的引导件一起用于切除图81的股骨的部分的工具；

图85描绘了使用图82A的引导件的路径，图84的工具可以根据本发明沿着这条路径移动，以限定图81的股骨的所要切除的区域；

图86描绘了可选择的可以根据本发明用于限定图81的股骨的所要切除的区域的工具和引导件；

图87描绘了可以根据本发明用于限定骨的所要切除的区域的冲压引导件；

图88描绘了为了明了而移开内部切割边缘的图87的冲压引导件；

图89描绘了可选择的可以根据本发明用于限定骨的所要切除的区域的定位在引导销上的冲压引导件；

图90描绘了安装在所植入的可以根据本发明用于定位销引导件的构件上的销引导件；

图91描绘了带有引导栓的可以根据本发明用于切除骨的锯；

图92描绘了可以根据本发明用于引导图91的锯以笔直地切除到想要的深度的引导件；

图93描绘了可选择的可以根据本发明与带有在锯壳的相对侧的引导栓的锯一起用于弯曲地切除到想要的深度的引导件；

图94描绘了图93的引导件的顶透视图；

图95描绘了可以根据本发明用于切除骨的线锯；

图96描绘了安装在安装到股骨的引导件内的图95的锯，在其中，引导件能够根据本发明对股骨进行弯曲切除；

图97描绘了图96的引导件的顶透视图；

图98描绘了安装在图96的引导件内的图95的锯的放大截面图；和

图99描绘了可选择的安装到股骨的引导件，在其中，引导件能够根据本发明使图95的锯对股骨进行小面切除。

具体实施方式

各个构件

图1显示了包括股骨置换件12、胫骨置换件14和髌骨置换件(未显示)的系统10。股骨置换件12包括髌股关节(PFJ)构件16、上部外侧髁构件18、上部内侧髁构件20、外侧股骨前面/后面髁构件22和内侧股骨前面/后面髁构件24。根据一个实施例(未显示)，所提供的上部髁构件和股骨前面/后面髁构件作为单个构件。胫骨置换件14包括内侧半月板构件26、外侧半月板构件28和胫骨干构件30。

通过将置换件分割成上部和前后内侧、和外侧、PFJ、半月板和胫骨干构件，本发明的系统10使外科医生能够只清除股骨或胫骨的发生病变的部分，并且使外科医生能够植入相应的构件，以进行部分的膝关节置换。因为构件比一块构造的整体植入件小，所以用于植入手术的切口是较小的，并且从手术恢复过来的时间相应地减少了。

另外，置换件允许进行令人满意的植入。像在这里所使用的那样，所定义的“令人满意的”置换构件是可以独立使用的和/或是可以联合使用的构件，从而在稍后需要额外构件的情况下，无需移开先前所植入的构件。此外，因为构件没有成形为需要与邻近的构件一起组装成单一块，所以令人满意的构件无需在植入之后在特别取向上彼此对准。取而代之地，外科医生根据特别骨区域的状况自由确定置换构件的位置。因此，外科医生无需为了实现构件整体装配而兼顾局部几何形状适应。因而，与可用先前隔室置换件得到的结果相比，系统10能够更自由地使膝关节置换构件进行移动和取向。

因为构件是分割开来的并且是令人满意的，所以外科医生可以只置换骨的发生病变的部分，这个部分可能局限于股骨的单个区域。稍后，如果骨进一步恶化，那么骨的进一步恶化的部分可以在无需移开初始植入的构件的情况下被置换下来。

例如，外科医生可以在第一手术过程期间首先只植入PFJ构件16。稍后，也许是几年以后，上部内侧髁区域可能被确定需要进行置换。根据本发明的原理，外科医生只需要植入上部内侧髁构件20使之邻近先前植入的PFJ构件16。

本领域的那些普通技术人员应该意识到的是，图1所示的构件中的任何一个都可以在许多不同的手术过程中以许多不同的次序和组合进行植入。因而，前面/后面髁构件24可以首先植入，而PFJ构件16在稍后的过程期间植入，并且上部内侧髁构件20在更稍后的过程期间植入。可选择地，图1所示的所有构件可以在单个过程期间植入。而且，如果所植入的一个构件出现损坏或磨损，那么单个构件可以在不妨碍所植入的其它构件的情况下被置换下来。

部分单一体构件

为了适应多种排列，髌股关节构件16、上部内侧髁构件20和/或上部外侧髁构件18可以构造为部分单一体构件。如图2所示，PFJ/内侧髁构件32包括在单个块内的PFJ区域34和内侧髁区域36。PFJ/内侧髁构件32也可以包括滑车延伸部区域38。图3所描绘的PFJ/外侧髁构件40具有PFJ区域42、外侧髁区域44和内侧滑车延伸部区域46。

外侧滑车延伸部区域38和内侧滑车延伸部区域46提高了髌骨追随能力。在进行超过90度的屈曲时，髌骨开始依托在位于股骨内的滑车凹口之上。当股骨的部分被置换下来的时候，当髌骨开始依托在滑车凹口之上的时候，在滑车凹口附近的不一致性促进使髌骨脱位。滑车延伸部允许髌骨在没有脱位的情况下关节连接在屈曲超过90度的置换构件之上。因为髌骨在进行这样的超过90度的屈曲期间具有侧向半脱位的趋势，所以外侧滑车延伸部区域是特别重要的。然而，相对大的外侧滑车延伸部区域38和内侧滑车延伸部区域46制约了髁构件的可能放置。

在没有过分制约髁构件的放置的情况下使追随能力提高，这通过图4所示的PFJ构件48得以实现。PFJ构件48包括节点50和52。与分别从PFJ/内侧髁构件32和40延伸出来的外侧滑车延伸部区域38和内侧滑车延伸部区域46相比，节点50和52从PFJ构件48的主要部分向外延伸出来的程度是较小的。因而，髁构件可以以许多不同的取向放置成邻近PFJ构件48。

当然，内侧滑车延伸部区域46可以用节点置换。可选择地，如图5所示，所制造的PFJ/内侧髁构件54没有任何内侧滑车区域。同样地，所制造的PFJ/内侧髁构件带有节点或没有外侧滑车区域。

单一构件的尺寸可以大致上小于在上面所描绘的单一构件。作为例子，图6显示了延伸经过大部分PFJ区域的部分单一构件56。然而，想要的部分单一构件的最小尺寸是需要进行置换的骨的尺寸的函数。因而，单一构件可以构造为大致上小于部分单一构件56。一个这样的例子是图7所示的部分单一构件58。如图6和7所示，沿着构件的右侧，部分单一构件58大体上与部分单一构件56的形状相同。然而，部分单一构件58远小于部分单一构件56。

在骨的第二区域需要进行置换的情况下，像部分单一构件60所显示的那样，可以提供另一个单一构件。部分单一构件58和60实际上是部分单一构件56的多块形式，当部分单一构件58和60被植入的时候，在它们之间存在间隙。相关领域的那些普通技术人员应该意识到的是，在本发明的范围内，可以提供额外的尺寸发生变化的部分单一构件

然而，对于多块置换构件，在制定计划时需要考虑到的是，避免部分单一构件沿着负载线裂开是典型想要的。负载线标示出了当关节在屈曲和延伸之间移动的时候承受了较大负载的区域。图7所示的一条这样的负载线为负载线62。在这个实施例中，所选择的部分单一构件58和60使负载线62在部分单一构件58和60之间保持完整的骨之上延伸。通过将骨-构件过渡件和/或构件-构件过渡件放置在负载较小的区域内，确保了沿着负载线的表面是光滑的，这使构件的磨损是较小的。

根据本发明，部分单一体构件可以包括多种内部几何形状。图8显示了带有在前面到后面方向上的具有小面的内部的包括平坦的表面66、68、70、72和74的PFJ/内侧髁构件64。图9显示了带有弯曲的内部表面78的PFJ/内侧髁构件76。图10显示了带有组合起来的包括弯曲的表面82和平坦的表面84的弯曲的和平坦的内部的单一构件80。当然，构件中的任何一种都可以用在这里所显示的内部几何形状中的任何一种构建出来。

而且，内部表面可以用在内侧到外侧方向上的多种几何形状构建出来。作为例子，图11A显示了经过图8、9或10的线A-A截取到的平坦的内部86，但不局限于此。图11B显示了弯曲的内部88，而图11C显示了具有小面的内部90。图11D显示了带有弯曲的侧面和平坦的底部的内部92，而图11E显示了带有平坦的侧面和弯曲的底部的内部94。与先前已知的形状相比，这些形状更好地适应局部骨几何形状，并且无论构件是压装配到健康的骨还是粘结到健康的骨，都使外科医生能够在关节内保留住更多健康的骨。

改进的各个构件

图12所描绘的可选择的PFJ构件96的实施例具有外侧滑车延伸部区域98，而图13所描绘的可选择的PFJ构件100的实施例具有内侧滑车延伸部区域102。图14所显示的PFJ构件104具有内侧滑车延伸部区域106和外侧滑车延伸部区域108。

对于给定的前面到后面长度，所提供的PFJ构件的宽度可以发生变化。作为非限制性的例子，图15A、16和17旨在提供相对尺寸比较。如图15A、16和17所示，PFJ构件可以是窄的(PFJ构件110)、宽的(PFJ构件112)或是介于其之间的某个形状(PFJ构件114)。

另外，PFJ构件可以适合于在较宽的PFJ区域内使用，这通常由于特别的PFJ构件而可能是经久耐用的。特定地，图15B显示了植入在股骨111上的PFJ构件110。然而，股骨的发生病变的部分的宽度大于PFJ构件110的宽度。然而，就其它每个方面而言，PFJ构件110非常精准地适应了患者的解剖结构。因此，垫片113用于置换邻近PFJ构件110的股骨111的表面的部分，而不是使用较大的PFJ构件并且引起在植入件和本来的骨之间的不想要的差异。

而且，在股骨111的所要清除的表面区域在内侧侧面和外侧侧面都大于置换PFJ构件的宽度的情况下，第二垫片可以使用。因而，如图15C所示，PFJ构件110和垫片111凭借垫片115得以增加。

因此，一个或多个垫片可以用于将PFJ构件装配到较宽的PFJ区域上。当PFJ构件具有想要的前面/后面尺度但对于进行特别置换是过于窄的时候，这是特别有利的。像在下面进一步详细讨论的那样，垫片可以在植入构件之前或在植入构件之后刚性地或柔性地连接到PFJ构件或其它构件。因而，在一个实施例中，所提供的构件预先用至少一个可以进行修整以适应特别患者的垫片构造。在可选择的实施例中，例如通过使用间隔件珠(图35B)，垫片与构件间隔开来。

在图15D所示的一个实施例中，确定尺寸的单个垫片117配备了片状物119。片状物119构造为放置在毗邻的构件下面。片状物119包括孔121，以有助于连接到骨。因而，片状物119可以通过使用经过孔121的钉或使用骨粘结剂而直接接附到骨。然后，毗邻的构件植入在片状物119的顶部上。在这个实施例中，垫片117是柔性的并且是过尺寸的。也就是说，垫片117比在大多数情况下所需要的宽。因此，一旦将使用垫片的区域的实际尺度确定下来，垫片117就被切割成想要的尺度。

在图15E中，显示了垫片的另一个实施例。垫片123是由可以形成为想要的尺度的材料的片。例如，垫片123可以在箭头125的方向上折叠起来，以提供图15F所示的构形。在图15F中的垫片123进行了对折，从而当垫片123植入的时候，使垫片123的宽度翻倍。垫片123可以折叠多于一次，以提供额外的宽度。另外，垫片123可以在长度方向、交叉地或以任何其它想要的方式折叠起来。垫片123还可以例如沿着虚线127切割成想要的高度。

在又一个实施例中，图15G所示的垫片129配备了口袋131。口袋131包括开放端133和闭合端135。垫片129还包括片状物137和延伸部139。想要数量的材料例如骨屑、生物材料或一些其它生物相容的材料可以放置在口袋131内，以提供想要尺寸的垫片。口袋131可以在植入之前或在植入期间，例如通过将钉插过端部133而密封起来。片状物137也可以用于将垫片129钉到适当的位置，或片状物137可以放置在邻近的构件下面。可选择地，片状物137可以滚上口袋131的顶部，而延伸部139可以用于将口袋131密封起来。

垫片可以由多种材料制造。作为例子，垫片可以由具有生物活性的、不具有生物活性的或钝化的材料制造，包括织物、骨屑或柔性材料。另外，在保留了某个间隙的情况下，填充物材料例如骨蜡、粘结剂、聚氨酯或其它柔性材料或生物材料可以用于填充间隙。

重新对PFJ构件进行讨论，根据本发明，PFJ构件可以包括多种内部几何形状。图18所显示的图12的PFJ构件96带有在前面到后面方向上的包括平坦的表面116和平坦的表面118的具有小面的内部。图19所显示的图14的PFJ构件104带有包括平坦的表面120和弯曲的表面122的组合起来的弯曲的和平坦的内部。图20所显示的图13的PFJ构件100带有弯曲的内部124。当然，PFJ构件中的任何一种都可以用在这里所显示的内部几何形状中的任何一种构建出来。

这些构件的在内侧-外侧方向上的截面也可以形成多种形状，例如图21所示的截面(a)(b)(c)(d)和(e)。像在这些附图中所显示的那样，沿着图18、19或20的线A-A截取到的截面可以包括平坦的区域、弯曲的区域和将平坦的区域和弯曲的区域组合起来的区域。

单一髁构件

类似地，如图22、23和24所示，单一髁构件例如图12、13和14的外侧髁构件126、128和130和内侧髁构件132、134和136可以包含多种内部几何形状。图22所显示的内侧髁构件132带有在前面到后面方向上的包括平坦的表面138、平坦的表面140和平坦的表面142的具有小面的内部。图23所显示的内侧髁构件136带有在前面到后面方向上的弯曲的内部144，而图24所显示的外侧髁构件126带有包括平坦的表面146和弯曲的表面148的在前面到后面方向上的组合起来的弯曲的和平坦的内部。

而且，单一髁构件可以构造为提供延伸的屈曲。通过图25所示的髁构件152的延伸的后面部分150，延伸的屈曲得以提供。延伸的部分提供了额外的表面区域，以当胫骨围绕股骨转动的时候，与胫骨相接触。当然，髁构件中的任何一种都可以用在这里所显示的内部几何形状中的任何一种构建出来。而且，通过使髁区域延伸，延伸的屈曲在单一体构造内可以类似地提供。

在内侧-外侧方向上的髁构件的截面也可以形成多种形状，例如图26A、26B、26C、26D和26E所示的那些形状。像在这些附图中所显示的那样，沿着图22、23和24的线A-A截取到的截面可以包括平坦的区域、弯曲的区域和将平坦的区域和弯曲的区域组合起来的区域。更特定的，图26A显示了平坦的内部154。图26B显示了弯曲的内部156，而图26C显示了具有小面的内部158。图26D所显示的内部160带有弯曲的侧面和平坦的底部，而图26E所显示的内部162带有平坦的侧面和弯曲的底部。将弯曲的几何形状和平坦的几何形状组合起来不局限于这些附图。而且，这些内部几何形状可以与在这里所披露的所有植入构件一起使用，并且不局限于单一髁构件。

增加件

为了进一步有助于对局部骨几何形状适应，增加件可以放置在构件和切除过的骨的部分之间。由于增加件可以构造为有效地使PFJ构件和/或髁构件的外部边界扩大，所以在无需很多PFJ构件和/或髁构件的情况下，使用增加件可以对膝关节进行重新构建，使之更精准地相似于本来的膝关节。因而，如图27、28和29所示，增加件164、166、168、170、172和174可以放置在植入构件和骨之间，因而移动植入构件而远离骨。

增加件的外部表面成形为符合构件的内部表面。例如，增加件164的外部和增加件166的外部在前面到后面方向上具有小面，以装配在构件176的具有小面的内部内。增加件168和170是弯曲的，以装配在构件178的内部曲线内。增加件172是平坦的，以装配靠着构件180的内部表面的平坦的部分，而增加件174是弯曲的，以装配靠着构件180的弯曲的内部部分。

当然，在内侧到外侧方向上的增加件的截面的内部部分可以成形为类似于在上面所讨论的髁构件的内部部分。因而，通过以多种方式将具有小面的、弯曲的和笔直的内部轮廓与具有小面的、笔直的和弯曲的外部轮廓组合起来，可以实现多种截面形状。

作为例子，图30A所显示的增加件182带有具有小面的内部表面184及具有小面的外部表面186，但不局限于此。图30A的增加件182可以与具有图26C所示的截面的构件一起使用。图30B的增加件188也可以与具有图26C所示的截面的构件一起使用。然而，增加件188的内部表面190是弯曲的，而不是具有小面的内部表面。图30C、30D和30E的增加件192、194和196可以与具有图26E所示的截面的构件一起使用，从而实现具有小面的内部表面(增加件192的内部表面198)、平坦的内部表面(增加件194的内部表面200)或弯曲的内部表面(增加件196的内部表面202)。

结合和装配机构

图31A所显示的股骨置换构件204的又一个实施例包括组合起来的PFJ和外侧髁区域206和内侧髁区域208。可选择地，构件204可以包括上部髁区域和下部髁区域。如图31A所示，构件块206和208可以被植入围绕骨潮(tide)210。在图32A中，显示了对在构件块206、208和骨潮210之间的汇合处的特写。骨潮210可以包括骨、软骨或合成材料。

在这个实施例中，所构造的构件块206和208是令人满意的。因而，如果想要的话，外科医生可以在没有骨潮的情况下植入构件块206和208。因而，像在图31B中所描绘的那样，构件206和208邻接起来，并且像在图32B中所描绘的那样，构件206和208没有连结起来。

参考图33，显示了可选择的骨潮汇合处的实施例。在这个实施例中，骨潮212的位置在构件块214和216之间。构件块214和216具有不同的深度。根据再一个实施例，所形成的构件块可以带有多种形状的端部。因而，如图34所示，构件块218从构件块218的上部表面向内形成某个角度，构件块220从构件块220的上部表面向外形成某个角度，构件块222具有正方形的端部，而构件块224倒圆。

构件块的倒圆端部可以包括具有不同的曲率半径的多个区段，而第一区段所具有的曲率半径大于第二区段，第二区段的位置在第一区段和构件的侧面之间。就沿着经过邻近的构件的汇合处的负载线减小摩擦而言，这样的构形是有用的。稍有弯曲的边缘确保了当从一个构件到达邻近的构件的时候沿着负载线行进的物体不会遇到由于构件未对准而形成的脊。

根据本发明的原理制造出来的构件可以插入到切除的骨或骨潮内。为了提高构件在切除过的区域内的保持力，珠间隔件可以形成在构件的侧面内。如图35A所示，构件226包括珠间隔件228和230。类似地，构件232包括珠间隔件234和236。为了在没有粘结剂的应用中使用珠间隔件，在没有珠间隔件的情况下与置换构件的尺寸相称的撤回部形成在骨内。因而，当构件插入到切除过的区域内的时候，珠间隔件被迫在撤回部的壁内紧紧地顶在骨上。珠间隔件的形式可以是单个珠、围绕构件的部分脊或连续的脊。本领域的那些普通技术人员应该意识到的是，代替珠间隔件或除了珠间隔件之外，可选择的材料可以用于使构件维持在想要的位置，包括多孔的涂层、orthobiologic材料、具有花边的膜、胶浆和粘结剂但不局限于此。

而且，当两个构件并排植入的时候，间隔件珠可以使用。图35B所显示的构件221带有珠间隔件223。类似地，构件225包括珠间隔件227。在这个实施例中，这两个构件都包括珠间隔件。在这样的实施例中，优选的是，对珠间隔件进行排列，从而使它们不会妨碍在邻近构件上的珠间隔件，因为这可能增加了在邻近构件之间的最小距离。在相对运动存在于构件221和225之间的情况下，由于间隔件223和227在构件221和225之间维持了最小间距，所以构件221和225的边缘不会彼此靠在一起而发生擦磨。

当然，珠间隔件223和227可以分别接触邻近的构件225或221。因而，在某些实施例中，合乎人们意愿的是，由弹性材料制造珠间隔件223和227，或用弹性材料涂覆珠间隔件223和227。而且，在构件之间的通过珠间隔件223和227维持住的间隙可以用骨蜡、粘结剂、聚氨酯或其它柔性材料或生物材料填充，以提供额外的稳定性，同时减少磨损产物。

所设想的间隔件和间隔件构形的许多可选择的实施例在本发明的范围内。作为例子，在一个实施例中，只有一个构件包括珠间隔件。在这样的实施例中，珠间隔件可以与构件形成在一起，或可以在稍后的步骤接附到构件。

在再一个实施例中，间隔件没有接附到任意一个构件。作为例子，图35C所显示的间隔件设备229包括在基底233上的许多间隔件231。基底233包括许多接附孔235和片状物237和239。接附孔235可以用于将间隔件设备钉到骨。片状物237和239构造为放置在邻近的置换构件下面。因而，间隔件231在邻近构件的邻近侧面之间。在这个实施例中，基底233由柔性材料制造。这允许沿着弯曲的构件对间隔件设备231进行定位。而且，间隔件设备231可以被切割开来，从而只是提供数量有限的间隔件231。因而，对于特别的植入状况，间隔件设备231可以进行个别化。

当然，间隔件的形状不一定是珠、盒子或其它对称的形状。图35D所示的间隔件垫片233的形状大体上是楔形的。因而，垫片233可以楔入在髌股构件235和髁构件237之间，以将额外的稳定性提供给置换构件，这也确保了髌股构件235和髁构件237不会彼此直接接触。所设想到的是，在某些实施例中，垫片233在操作期间可以切割成想要的长度。因此，垫片233可以沿着线239被切割开来，以最小程度地对骨进行切除。

使用多种形状的垫片例如楔形的垫片233，这允许在患者几何形状的范围内，使用相同的置换构件。作为例子，当与图35D的髁243比较的时候，图35E所描绘的股骨所带有的髁241是向内转的。如图35E所示，通过简单地将垫片233进一步插入在邻近的髌股构件235和髁构件237之间，相同的髌股构件235和髁构件237可以使用。因而，垫片233允许构件采取不同的态势。通过将垫片制造成更复杂的形状，沿着不同的侧面提供不同的斜度甚至提供更大的柔性得以实现。

当然，多种间隔构件也可以以不同的方式组合起来而被使用。作为例子，垫片可以包括沿着其侧面的间隔件珠。而且，额外的间隔件可以提供在构件上，或所提供的间隔件根据需要接附到构件。因而，在宽范围的患者几何形状下使用数量有限的构件的能力得以大幅度地增加。

间隔件可以由多种材料制造。作为例子，间隔件可以由具有生物活性的、不具有生物活性的或钝化的材料制造，包括织物、骨屑或柔性材料。另外，在间隔件没有对在邻近构件之间或在构件和邻近骨之间的区域进行完全填充的情况下，填充物材料例如骨蜡、粘结剂、聚氨酯或其它柔性材料或生物材料可以用于填充间隙。

构件的植入能力也可以通过将构件彼此连结起来而得以提高。为了提高在构件之间压配合的能力，构件可以形成有键，其和另一个构件的相反键相配。作为例子，如图36所示，构件240所包括的键242沿着构件240和246的整个汇合处与构件246的键244相配。

可选择地，如图37所示，单个键可以用于将构件接合在一起，在其中，构件250的键248与构件254的键252相配。在图38中，显示了可选择的单个键的形式，其中，构件256具有延伸出来的钮258，而构件260具有用于接收钮258的钮接收件262。因而，键可以包括单个的配合元件，或可以包括多个配合元件。而且，当装配构件的时候，使用不同类型的键以使彼此连合起来可能是合乎人们意愿的。这些可选择的实施例在本发明的范围内。

在另一个可选择的实施例中，铰链可以形成在构件之间，以在构件没有分开的情况下维系移动。如图39所示，构件264通过铰链268结合到构件266。铰链268可以是传统的机械铰链。可选择地，铰链268可以由被设计成在力的作用下屈服的合成材料制造。与单个的构件或牢固结合起来的构件相反，使用两个通过铰链结合起来的构件减小了发生破裂的可能性。例如，如果构件264和266形成为单个的刚性构件，并且如果刚性构件的一端牢固地安放在骨或粘结剂内而刚性构件的第二端没有充分地受到粘结剂的支撑，或如果在刚性构件的第二端之下的骨受到压缩，那么刚性构件就会在位于第一端和第二端之间的某个部位发生屈曲。刚性构件发生这样的屈曲或起作用使在刚性构件内的材料绷紧，这可能导致脆性破裂。然而，当以图39所示的方式结合起来的时候，铰链268允许在两个构件264和266之间进行屈曲或移动，而不会对任何材料发生作用。

通过机械装置例如螺钉，股骨构件、髌骨构件和/或胫骨构件也可以彼此连接起来。因而，图40所显示的构件270通过螺钉274和276结合到构件272。构件可以邻接起来以结合在一起，但这不是必需的。参考图41，所显示的构件278和280被大体上标示为间隔282的间隔分开。螺钉284可以用于将构件278连接到构件280，同时维持住了在构件278和构件280之间的间隔282。

此外，将构件连接起来，这既可以在相同的骨上进行，也可以可选择地经过在骨之间的关节间隔进行。作为例子，图42所描绘的PFJ/髁构件286连接到间隔件288，间隔件288又连接到胫骨构件290。通过连接件292，连接得以进行。在构件之间的连接件可以是骨、人造组织和/或移植物。

螺钉也可以经过在骨内的钻孔，以使彼此相对的构件侧面保持经过骨。参考图43，构件294和构件296位置确定为靠在具有经过其的钻孔300的股骨298上。因此，通过将螺钉302插过钻孔300，构件294和构件296可以结合起来，同时螺钉304在股骨298下面将构件294和构件296结合起来。像螺钉304所进一步显示的那样，螺钉可以配备具有不同螺距的螺纹306和308，以有助于控制夹持力。在这个实施例中，螺钉304的头部310包括用于接收扭矩控制扳手的接收件312，以有助于安装螺钉304。

图44所显示的股骨构件可以通过螺钉以就图43讨论的方式结合起来。包括PFJ区域、内侧髁和外侧髁的单一构件314可以通过螺钉320、322、324和326可调整地结合到后面髁316和318。构件314、316和318是薄的置换构件，在这个实施例中，这些构件在前面/后面方向上及在内侧/外侧方向上是弯曲的。像带有在上面所讨论的内部几何形状的构件那样，不是如此弯曲的构件被认为在本发明的范围内。

接附柱328、330、332、334、336、338、340和342形成在构件314、316和318内，以从构件的内部表面延伸出来。螺钉320、322、324和326可以放置经过接附柱328、330、332、334、336、338、340和342，如此使柱在不损失大量骨以植入构件的情况下额外地为构件的连结提供支持。

在图45中，显示了可选择的实施例，其中，PFJ构件344通过垂直取向的螺钉346和348连结到内侧髁构件350并且连结到外侧髁构件352。髁构件350和352包括在内侧/外侧方向上的分别从构件350和352延伸出来的接附柱354和356。图46是图45的构件的侧视图，显示了通过螺钉346连接到内侧髁构件350的PFJ构件344。螺钉358插过接附柱354和356，以使髁构件350和352结合起来。可选择地，内侧髁构件350和外侧髁构件352可以形成为单一的构件。

螺钉也可以在构件内使用，以使外科医生能够改变所植入的构件的相对于另一个构件的位置。图47所显示的实施例包括带有用于在PFJ区域364和内侧髁区域366之间进行外侧/内侧调整的螺钉机构362的单个块构件360。以这种方式对构件的区域的相对位置进行机械的更改的能力使外科医生能够更好地将构件与局部植入几何形状配合起来。

构件还可以弹性地连接起来。作为例子，PFJ构件800可以通过弹性连接件806和808分别连接到髁构件802和804。弹性连接件806接合了在PFJ构件800上的连接件接收件810，并且接合了在髁构件802上的连接件接收件812。类似地，弹性连接件808接合了在PFJ构件800上的连接件接收件814，并且接合了在髁构件804上的连接件接收件816。适宜的弹性材料包括镍钛诺、聚氨酯、弹性体和液态金属。

在可选择的实施例中，弹性连接件整合到所要连接的构件中的一个。参考图48B，PFJ构件820构造为与PFJ构件800非常相像，并且包括连接件接收件822和824。然而，髁构件826和828分别包括弹性连接件830和832。由于所提供的髁构件826和828带有整合起来的弹性连接件830和832，所以在套件内的构件的数量得以减少。

翻回到图48A，弹性连接件806和808是对称的。也就是说，弹性连接件806和808中的任意一个的任意一端都可以插入到连接件接收件810、812、814或816中的任何一个内。就使在用于对假体系统进行个别化以进行特别植入的套件内所需要的构件的数量最小化而言，由于相同的连接件可以与多种PFJ构件和髁构件中的任何一个一起使用，所以这是有用的。

然而，在某些情况下，弹性连接件和连接件接收件可以形成为减小了将邻近的构件错误地连接起来的可能性。作为例子，在髁构件包括两个子构件的情况下，用于将两个子构件连接起来的连接件接收件可以构造为不同于用于将髁构件连接到PFJ构件的连接件接收件。因而，可以防止不正确地对髁子构件进行定位。

图49A描绘了定位成插入到连接件接收件812内的弹性连接件806的截面图。弹性连接件806包括干部分840和两个端部部分842和844。端部部分842和844中的每个分别包括限定了凹穴850和852的外展部分846和484。连接件接收件812包括通道854和腔室856。通道854的直径稍大于干部分840的直径而稍小于外展部分848的直径。腔室856稍大于端部部分844。

因此，当弹性连接件806被迫进到连接件接收件812内的时候，凹穴852允许外展部分848向内弯曲，从而装配在通道854内。一旦完全地插入，外展部分848就可以弹性地返回到图49A所示的状态，只不过是在腔室856内。由于外展部分848的直径大于通道854的直径，所以弹性连接件806受到抑制而不会从连接件接收件812抽撤出来。

而且，由于端部部分844邻接腔室856，所以弹性连接件806朝向连接件接收件812的进一步移动受到了抑制。因而，弹性连接件806的干部分840可以用于使到PFJ构件800与髁构件802间隔开来。在植入之后，在相对运动存在于PFJ构件800和髁构件802之间的情况下，这样的间隔减少了磨损碎屑的产生。

在可选择的图49B所示的实施例中，弹性连接件860包括整合地形成到弹性连接件的干部分864内的间隔件862。可选择地，构件可以用弹性材料涂覆，从而使磨损产物的产生最小化。当对构件进行涂覆的时候，唯一必需的是对可能靠在邻近构件上而发生擦磨的构件的部分进行涂覆。当然，为了合乎人们意愿地减少磨损碎屑，只需要对邻近构件中的一个进行涂覆。

在又一个实施例中，图49C所示的分开的间隔件866可以与弹性连接件806一起使用。间隔件866包括桥连部分868和带有卡扣872的干部分870。桥连部分868构造为跨在弹性连接件806的干部分840上。干部分870用于操纵间隔件866使之处在适当的位置，而卡扣872用于将牵索接附到间隔件866，以在间隔件866在原位置移位的情况下，确保容易确定间隔件866的位置。当在构件之间的间隙得以填充的时候，间隔件866可以用于临时性地提供构件的希望的间隔。可选择地，间隔件866可以停留在适当的位置。在这样的应用中，在位于构件之间的间隙得以填充之后，干870被切割开来，然后干870被移开。

胫骨构件和髌骨构件

现在参考图50A，所显示的髌骨构件368在所植入的两个股骨构件367和369之上。髌骨构件368所包括的凹口370适应裂开的前面设计例如图40所示的那种设计。凹口370减小了髌骨对股骨植入件的汇合处的冲击。可选择地，除了凹口370之外，平坦的区域也可以使用，以减小对股骨植入件的汇合处的冲击。

而且，股骨构件367和369的上部边缘的稍有弯曲减小了可能由于股骨构件367和369甚至轻微的未对准而产生的潜在摩擦。类似地，股骨构件367和369设计为植入成在构件之间沿着股骨构件367和369的邻近边缘存在微小的间隙371。在相对运动存在于两个构件之间的情况下，间隙371减小了在股骨构件367和369之间发生摩擦接触的可能性。然而，像从图50A所显而易见的那样，所设计的间隙371是足够小的，从而使在间隙之上经过的另一块骨在这个实施例中是髌骨构件368自由地在间隙371之上经过。

在图50B中，显示了胫骨构件的实施例。与为内侧半月板376提供的支撑平台相比，具有阶梯的胫骨构件372为外侧半月板374提供了更高的支撑平台。这种构形适应构件378的不对称髁。如图50C所示，所形成的内侧半月板380可以带有凹陷的表面382，而所形成的外侧半月板384可以带有凸起的表面386。这样构形的半月板构件较好地符合正常的膝关节解剖结构。

具有阶梯的构件

除了在上面所讨论的几何形状和构形之外，本发明还提供了用于多种不规则成形的骨几何形状的构件。图51所描绘的全膝关节系统388带有具有阶梯的股骨构件390和具有阶梯的胫骨构件392。与外侧侧面396相比，股骨构件390的内侧侧面394是在更远端的。

类似地，图52所描绘的PFJ/髁构件398包括PFJ区域400和髁区域402。在这个实施例中的PFJ/髁构件398具有阶梯。根据本发明，即使当PFJ/髁构件398被植入的时候，额外的构件稍后也可以容易地添加进来。作为例子，与PFJ/髁构件398相比，图52所显示的具有阶梯的髁构件404可以晚些(或早些)植入进来。而且，PFJ/髁构件398的髁区域402和髁构件404可以具有不同的尺寸。此外，像在下面所讨论的那样，PFJ/髁构件398和髁构件404可以具有不同的曲率半径。

对于早些或晚些植入的构件，本发明还可以对用于特定的患者状况例如具有不规则的骨几何形状的胫骨构件进行广泛的优化。如图52所示，胫骨构件插入件406和408可以在植入股骨构件400和404之前或在植入股骨构件400和404之后的任何时候植入。胫骨构件插入件406和408可以是有利地固定住的，或是半月板的支承植入件。本发明还可以对胫骨构件插入件406和408的尺寸进行个别优化，而不用考虑其它插入件的尺寸或股骨构件的尺寸。这允许外科医生对在股骨构件和胫骨构件之间的一致性进行优化，同时减小了存货成本。

髁变体

本发明包括用于多种髁几何形状的构形。图53所描绘的股骨构件410带有髁区域412和414。在这个实施例中的髁区域412和414是没有分叉的。图54所显示的股骨构件416带有内侧髁区域418和外侧髁区域420。在这个实施例中的髁区域418和420是分叉的。另外，所设计的髁区域可以相等地分叉开来(图54的距离“A”＝图54的距离“B”)，或与另一个髁区域相比，一个髁区域可以较大地分叉开来(图54的距离“A”＞图54的距离“B”)。在图54的实施例中，内侧髁区域418也比外侧髁区域420宽(图54的距离“C”＜图54的距离“D”)。可选择地，所制造的髁区域可以是相等的(图54的距离“D”＝图54的距离“C”)。

图55描绘了膝关节置换件的股骨构件422和胫骨构件424，在其中，股骨构件422是不对称的。更特定地，与内侧髁区域428相比，外侧髁区域426具有较大的半径。在图56和图57中，这被更清楚地显示出来。

图56是沿着线A-A截取到的股骨构件422的内侧髁区域428的截面图。图56描绘了许多条从内侧髁区域428的中心点到内部表面的曲率半径r₁。图57是沿着线B-B截取到的股骨构件422的外侧髁区域426的截面图。图57描绘了许多条从外侧髁区域426的中心点到内部表面的曲率半径r₂。将内侧半径r₁与外侧半径r₂进行比较，这显示内侧髁区域428的曲率半径小于外侧髁区域426的曲率半径(r₁大体上小于r₂)。

类似地，在与图56和57的截面正支的平面内的曲率半径可以发生变化。图58所描绘的股骨构件430包括外侧髁区域432和内侧髁区域434，在其中，股骨构件430在这个正支的平面内是不对称的，也就是说，从各个髁区域的一侧到另一侧是不对称的。在图59和图60中，这被更清楚地显示出来。

图59是沿着图58的线A-A截取到的股骨构件430的内侧髁区域434的截面图。图59描绘了从内侧髁区域434的一侧到另一侧的曲率半径r₁。图60是沿着图58的线B-B截取到的股骨构件430的外侧髁区域432的截面图。图60描绘了从外侧髁区域432的一侧到另一侧的曲率半径r₂。将内侧半径r₁与外侧半径r₂进行比较，这显示内侧髁区域434的曲率半径小于外侧髁区域432的曲率半径(r₁小于r₂)。

还应该注意到的是，每个髁区域的不同截面的从髁区域的前面到后面的曲率半径可以发生变化。图61所显示的股骨构件436以这样的方式发生变化。在图62和63中，分别显示了在股骨构件436的后面部分438的对于图58的线A-A的截面和曲率半径和在股骨构件436的较前面部分440的对于图58的线B-B的截面和曲率半径。对半径进行比较，这显示后面部分438的半径r₃小于前面部分440的半径r₄。

根据本发明使构件具有特定地适合于特别髁的几何形状的可选择的方法是使单个构件的位置和取向适合于髁的特别几何形状。参考图64、65和66，对此进行了说明。图64所显示的股骨442带有植入在股骨442的外侧髁上的PFJ构件444和髁构件446。PFJ构件444包括内侧节点445。当腿由伸变屈的时候髌骨经过股骨442的轨迹被标示为髌骨轨迹448。当腿由伸变屈的时候胫骨经过股骨442的轨迹被标示为胫骨轨迹450。髁构件446定位为使胫骨轨迹450沿着髁构件446的最长部分。

图65所显示的股骨452带有植入在股骨452的内侧髁上的PFJ构件454和等同于髁构件446的髁构件456。PFJ构件454等同于PFJ构件444，除了PFJ构件454既包括内侧节点455也包括外侧节点457之外。当腿由伸变屈的时候髌骨经过股骨452的轨迹被标示为髌骨轨迹458。当腿由伸变屈的时候胫骨经过股骨452的轨迹被标示为胫骨轨迹460。髁构件456定位为使胫骨轨迹460沿着髁构件456的最长部分。

对于这个例子，股骨452的PFJ区域等同于股骨442的PFJ区域。而且，在各个股骨上，髌骨轨迹448和髌骨轨迹458等同地进行取向。因而，由于除了在PFJ构件444上没有外侧节点之外，PFJ构件444和454是等同的构件，所以它们植入在位于股骨442和452上的等同位置。然而，股骨442的内侧髁低于股骨452的内侧髁。另外，当与胫骨轨迹446进行比较的时候，胫骨轨迹456发生偏斜。在图66中，这被更清楚地显示出来。

图66是图64和65的构件在股骨452上的重叠图。因而，图66显示了图65的股骨452、PFJ构件454、髁构件456和髌骨轨迹460。在上述的状况下，将图64的构件叠加在图66上，这使PFJ构件444精确地与PFJ构件454对准，除了在PFJ构件444上没有外侧节点之外。在图66中，这被标示为虚线参考线444。

在与如图64所示的PFJ构件444完全对准的情况下，图66还显示了髁构件446和髌骨轨迹450的位置。然而，图66所显示的是，即使髁构件456等同于髁构件446，与所定位的髁构件446到PFJ构件456的距离相比，所定位的髁构件456还是较接近PFJ构件454的。另外，与髁构件446比较，髁构件456在逆时针方向上稍微转动了一些。

因而，根据本发明，在股骨上的构件位置和取向可以适合于对在股骨上的构件的性能进行优化。而且，尽管在上面使用在某些单一体构件内的髁区域的例子而对髁几何形状进行了讨论，但几何形状可以通过髁构件及具有髁区域的构件得以实施。

单一体股骨构件

尽管在置换手术期间使用较小的构件大体上是有益的，但也有希望植入完全单一体股骨构件的情况。图67所显示的股骨构件462包括PFJ区域464、内侧区域466和外侧区域468。

根据本发明，股骨构件462可以包括多种内部几何形状。图68所显示的股骨构件462带有在前面到后面方向上的包括平坦的表面470、472、474、476和478的具有小面的内部。图69所显示的股骨构件462’带有弯曲的内部表面480。图70所显示的股骨构件462”带有包括平坦的表面482和弯曲的表面484的组合起来的弯曲的和平坦的内部。

而且，股骨构件462的内部表面可以构建成带有在内侧到外侧方向上的多种几何形状。作为例子，图71A显示了经过图68、69或70的线A-A截取到的平坦的截面486，但不局限于此。图71B显示了弯曲的内部488，而图71C显示了具有小面的内部490。图71D所显示的内部492带有弯曲的侧面和平坦的底部，而图71E所显示的内部494带有平坦的侧面和弯曲的底部。与先前已知的形状相比，这些形状更好地适应局部骨几何形状，并且使外科医生能够在关节内保留更多健康的骨。

像从在上面的描述和附图所理解到的那样，本发明的系统所提供的全膝关节或二隔室膝关节包括可以以六个自由度植入的构件。特定地，参考如图72所示的PFJ/内侧髁构件496，髁构件498可以向上、向下、向左、向右移动或向左、向右转动。因此，可以解决不同的患者几何形状，而不用为了每种可能的患者几何形状而需要不同的构件几何形状，外科医生也无需通过清除健康的骨而使骨符合构件几何形状。取而代之地，外科医生可以选择稍有不同的植入位置或构件取向，以适应患者骨几何形状。

示范性的方法

在这里所描述的系统的一个优点是，它允许外科医生为每名患者都制作定制的植入件。近来，植入系统以有限数量的离散尺寸提供，其很可能不是患者所需要的精确尺寸。例如，患者的膝关节可能为75mm。然而，可用于这名患者的植入件可能为70mm和80mm。

在这些情况下，外科医生典型地使用被设计成用于置换构件的单个切割块。切割块被放置成靠在股骨的后面或靠在股骨的前面，并且提供了用于对股骨进行四次切除即两次在后侧的切除两次在前侧的切除的引导件。因此，外科医生必须做出选择，以进行最佳切割，用于构件的前面装配或后面装配或使错装配的东西裂开。

在任何情况下，外科医生不得不在过小的植入件和过大的植入件之间做出选择。这可能对过程结果有不利的影响。在本发明中所描述的植入系统可以允许外科医生制作精确地为75mm的植入件。此外，外科医生可以做这件事情，而不用负担由于大库存包括许多尺寸而增加的费用。

为了根据本发明的原理制作定制的植入件，外科医生首先判断骨的哪个区域要被置换。对于这个例子，股骨的前面部分、后面部分和远端部分要被切除下来。因此，外科医生在股骨的远端进行第一切割。接下来，如图73所示，外科医生确定第一切割块500的位置使之邻近股骨506的切除过的远端502和后面部分504。切割块500包括切割引导件508和510，其确保股骨506的切除过的后面区段匹配图74所示的构件512的尺度。更特定地，股骨506的阴影部分514匹配构件512的阴影部分516。然后，股骨506的阴影部分514被切除下来。因而，作为股骨506的后面边界的函数，在股骨506的后面区域切割的部位被确定下来。因此，当构件512接附到股骨506的时候，构件512的外部边界模仿了本来的股骨506的后面的外部边界。

然后，如图75所示，外科医生将第二切割块518放置在适当的位置，以将股骨506的前面部分520切除下来。切割块518包括切割引导件522和524，其确保股骨506的切除过的前面区段匹配图74所示的构件526的尺度。更特定地，股骨506的阴影部分528匹配构件526的阴影部分530。然后，股骨506的前面区段被切割，这使股骨506具有在图76中所描绘的构形。因而，作为股骨506的前面边界的函数，在股骨506的前面区域切割的部位被确定下来。因此，当构件526接附到股骨506的时候，构件526的外部边界模仿了本来的股骨506的前面的外部边界。

接下来，对从点A到点B的股骨的宽度(查看图76)进行了测量，并且保持以进一步使用。这种测量结果称为前面-后面(AP)测量结果。然后，使骨做好通过钻孔532和另一个孔(未显示)接收构件512和构件526的准备。接下来，如图77所示，构件512和构件526放置在适当的位置使之邻接股骨506，并且螺钉534、536和另外两个类似的螺钉(未显示)被插入并且被扭转。螺钉534、536和另外两个螺钉被扭转，直到AP测量结果即从图77中点A到点B的距离为小于初始的AP测量结果大约0.001到0.5英寸。这确保对植入件进行的好的压装配可以实现，同时精准地模仿了股骨506在进行切除之前的尺寸。

一旦构件得以正确地扭转，由此夹持住了在构件512和构件526之间的股骨506，那么在构件512和构件526之间的间隙538就可能余留下来。间隙538表征了股骨506的直径和组合起来的构件512和构件526的直径的差异。因此，即使是对于不规则的直径，本方法也允许置换构件的外部边界模仿本来的骨的外部直径。根据本发明，构件512和526可以构造为使间隙538不会位于负载线上。如果需要的话，外科医生可以用可接受的材料例如在这里就骨潮所描述的材料填充这个间隙。

因此，通过提供多个切割块而每个块都为了特别的构件而进行了优化，并且通过使用构件例如构件512和526，定制的装配可以对于患者实现，而不用考虑患者的膝关节尺寸。因而，根据本发明的系统和方法，可以对所植入的构件的尺寸进行定制。而且，多个切割块每个都可以使骨做好准备以装配具有不同内部几何形状的构件。因而，就为了特别的患者而对每次切除进行优化而言，外科医生具有额外的自由。而且，通过使用构件例如构件512和526，股骨构件可以夹持到骨，由此改善了构件固定到骨。

根据可选择的方法，股骨做好了通过在股骨内进行一系列平行的切割而接收植入件的准备。典型地，骨通过在骨上确定盒子的位置而做好准备，并且引导件被选择出来并且定位在盒子内。构造为装配在盒子内的引导件距离盒子的侧面某个距离。许多引导件是可用于在盒子内使用的，构造为装配在盒子内的每个引导件距离盒子的侧面的距离都是不同于其它引导件的。因而，引导件是基于所要切除的骨的量而选择出来的。在进行切除之后，盒子得以移动，以再一次进行切割。

然而，根据本发明的一个实施例，第二平行切割通过在移动盒子之前使用第二引导件而得以进行。这是有益的，因为一旦盒子定位下来，进行平行于第一切割的额外切割就通过简单地使用额外的引导件而得以容易地实现。

通过提供带有多个平行内部表面的置换构件，这种方法是能够实施的。在图78中，显示了两个这样的构件。所显示的PFJ 540和单一髁构件542是当植入在股骨(未显示)上的时候它们可以定位下来。PFJ构件540包括内部表面544、546和548。单一髁构件542包括内部表面550、552、554和556。在这个实施例中，PFJ 540的内部表面544、546和548分别平行于单一髁构件542的内部表面550、556和554。因而，例如当盒子定位下来以在与内部表面544适应的股骨内进行切割的时候，通过使用第二引导件，在没有移动盒子的情况下，在与内部表面550适应的股骨内切割也可以进行。

根据再一种方法，随着许多间隔开来的外科手术过程，股骨假体系统渐进地植入到患者的股骨内。参考图79A，在第一外科手术过程期间，切口551形成在患者的腿553内。如图79B所示，患者的股骨555所包括的发生病变的部分557大体上位于股骨555的髌股关节区域559内。因此，在第一外科手术过程期间，发生病变的部分557与最小量的健康骨一起切除下来。接下来，如图79C所示，髌股关节置换构件561前进经过切口551，并且植入到髌股关节的切除过的区域内。然后，如图79D所示，切口551闭合起来。

在第二外科手术过程期间，如图79E所示，切口563形成在同一名患者的同一条腿553内。在这个例子中，切口563形成在腿553的与切口551的相对侧，从而允许进入图79F所示的内侧髁567的发生病变的部分565。如图79G所示，在发生病变的部分565与在内侧髁567内的最小量的健康骨一起切除下来之后，内侧髁置换构件569植入在内侧髁567内。

根据本发明的原理，内侧髁构件569植入在内侧髁567内使之邻近髌股构件561但与其间隔开来。可选择地，内侧髁构件569可以植入在内侧髁567内使之邻近髌股构件561并且与其邻接起来。在每种情况下，可以整合到构件的间隔件可以用于减少磨损碎屑的产生，并且无需对髌股构件561进行去除或置换。

本领域的那些普通技术人员应该意识到的是，前述过程可以颠倒，从而使髁构件在第一过程时植入而髌股关节构件在第二过程时植入。而且，额外的构件既可以在前述过程时植入，也可以在先于或晚于前述过程的过程期间植入。因而，根据本发明的原理，外科医生只需要对股骨的发生病变的部分进行置换。此外，在稍后股骨的另一个部分发生病变的情况下，新发生病变的部分可以被置换下来，而不用清除先前所植入的构件。

在再一个实施例中，假体系统在体外组装起来，然后作为一个单元植入进来。根据这种方法，如图80A所示，切口900形成在腿902内。切口900使图80B所示的股骨904暴露出来。在进行了任何希望的测量之后，股骨904的所要切除的部分被确定下来，并且像虚线906所标示的那样，进行切割的位置被确定下来。然后，进行切除股骨904，呈现了图80C所示的构形。

在确定了股骨904的所要切除的部分的同时，PFJ构件908(查看图80D)优选地从包括尺度多样化的多种PFJ构件的套件选择出来。PFJ构件908包括外部关节连接表面910、内部骨安装表面912和包括连接件接收件(未显示)的侧面914。所选择的PFJ构件908精准地近似于在健康状态下的股骨904的PFJ部分的几何形状。

具有外部关节连接表面918、内部骨安装表面920、包括连接件接收件(未显示)的侧面922和弹性连接件924的髁构件916也被选择出来。在这个例子中，弹性连接件924包括整合形成的间隔件926。

然后，通过使用弹性连接件924，例如通过将弹性连接件924插入到在PFJ构件908的侧面914和髁构件916的侧面922内的连接件接收件(未显示)内，PFJ构件908和髁构件916连接起来。将PFJ构件908和髁构件916连接起来，这形成了图80E所示的假体系统928。在假体系统928内，通过弹性连接件924，PFJ构件908弹性地连接到髁构件916但与其间隔开来。

然后，假体系统928插过切口900，并且安装到股骨904上。因此，如图80F所示，PFJ构件908的骨安装表面912和髁构件916的骨安装表面916安装在股骨904上。另外，PFJ构件908的侧面914与髁构件916的侧面922相对。然而，由于在弹性连接件924上的间隔件926，大体上由箭头930标示出来的间隙存在于邻近的PFJ构件908和髁构件916之间。间隙可以用任何可接受的填充物材料例如骨蜡或骨粘结剂填充。如图80G所示，方法以使切口900闭合起来为结束。

引导件和器具

传统地，使骨做好用于全或部分膝关节假体的准备，这有赖于在上面所讨论的盒子和引导件与振荡锯和刀片的一起使用。因而，对图81所示的缺陷区域558进行处理的外科医生可以传统地在股骨560上像虚线562所标示的那样进行切割，这将髁564的整个前面部分切除下来。对于传统的置换构件，这种切除措施是非常有效的。然而，这样的措施切除了很大的骨的健康区段。

为了提供比可用传统工具得到的灵活性更大的灵活性，近来发展出了在清除骨时使用其它类型的器具的倾向。这样的工具包括高速磨锥、锉刀、骨凿和刳刨器。由这些新使用的工具提供的增加了的灵活性包括将外科切除限制成只是针对骨的那些事实上需要置换的区域的能力。因而，参考图81，对股骨560的切除可以被限制成针对缺陷区域558和很少量的健康骨。由于对骨的切除可以被限制成针对相应于所选择的构件的区域，所以对于上述多种构件，这种能力是令人满意的。

本发明包括许多可以使用以有助于进行这样的切除的引导件。在图82A中，显示了一个这样的引导件。引导件566包括销568、引导表面570和潮标记572。销568用于将引导件566锚定在骨内。通过使用计算机辅助的外科手术，可以将引导件566定位在骨内。潮标记572用于将引导件566插入到骨内的深度标示出来。通过使用计算机辅助的建模，可以是可擦掉的潮标记572可以被确定下来。现在参考图82B，引导表面570大体上确定尺寸并且确定轮廓为匹配置换构件例如图82C所示的构件574的曲率和大体形状。

参考图81，对引导件566的示范性使用进行了说明。初始地，对缺陷区域558和股骨560进行建模。基于这种建模方法，得以确定下来的是，置换构件574稍大于缺陷区域558，并且匹配在缺陷区域558附近的股骨560的大体轮廓。因而，所确认的与构件574相关联的引导件566作为所要使用的合适的引导件。因此，作为构件574的厚度的函数，潮标记572在引导件566上的部位被确定下来。在这个实施例中，系统还可以确认与引导件566一起使用的磨刀头部尺寸。

如图83所示，在用潮标记572标记了引导件566之后，引导件566插入到股骨560内。将引导件566放置到股骨560内，这是可以用计算机辅助的。所确认用于使用的磨刀头部例如图84所示的磨刀头部576插入到高速磨刀工具578内。高速磨刀工具578包括引导表面支架580和滚子582。然后，高速磨刀工具578得以供能，并且引导表面支架580放置在引导表面570上，而滚子582在引导件566的侧面。然后，像由在图85中的箭头584所标示出来的那样，外科医生引导高速磨刀工具578使之围绕引导件566的外围，如图83所示，这在股骨560内形成了围绕缺陷区域558的通道586。通道586可以在进行一次连续切割时或在进行一系列切割时形成。然后，外科医生移开引导件566，并且以通道586的深度将在由通道586限定的区域内的骨切掉。

如上所述，引导件566大体上在置换构件574的形状内。因而，选择尺寸合适的磨刀头部，这使通道586的外部壁符合置换构件574的尺寸和形状，同时完全地将缺陷区域558的外部边界切掉。而且，通过将引导件566插入到潮标记572的深度并且插入到引导表面支架580在磨刀头部576的底部之上的高度，切除的深度被确定下来。因而，所确定的切除的深度可以符合置换构件574的厚度。

通过提供不同尺寸的磨刀头部，单个的引导件可以与不同宽度和不同高度的不同置换构件一起使用。可选择地，在高速磨刀工具578的滚子582的边缘和磨刀头部576的外围之间的隔开距离可以是可发生变化的，以实现相同的功能性。类似地，引导表面支架580的高度可以是可调整的，以进行不同深度的切除。器具也可以构造为侧切割器具例如图86所示的侧切割工具588。侧切割工具588包括构造为接受引导表面592的通道590。在一些实施例中，引导表面592的形式为围绕引导件的外围的连续的脊。

相关领域的那些普通技术人员应该意识到的是，引导表面的外周边可以形成为多种形状，以适应多种形状的置换构件。另外，外周边可以包括在多条轴线上的曲率，以例如能够在骨的球形区域上使用。这些扩展的内容和其它扩展的内容在本发明的范围内。

在图87中，显示了引导件的可选择的实施例。引导件594为冲压引导件。引导件594包括外部切割边缘596和多个内部切割边缘598。为了使说明明了，图88显示了内部切割边缘598移开的引导件594。外部切割边缘596确成形状为符合置换构件的外部形状。外部切割边缘596的高度符合置换构件的厚度。内部切割边缘598中的每个都可以分别确成形状并且确定尺寸为符合置换构件的内部轮廓和厚度。因而，当被迫靠在骨上的时候，外部切割边缘596和内部切割边缘598中的每个都切割到骨内。然后，引导件594可以移开，在骨内留下一系列符合置换构件的形状、轮廓和厚度的切痕。通过使用工具以将骨切掉下至切痕的水平，骨可以被切除成接收置换构件。在可选择的实施例中，引导件只包括外部切割边缘596。

根据多种可选择的方法，可以有助于放置冲压引导件。一种方法使用图89所示的设备。引导件600包括围绕引导件600的外围的切割边缘602和引导孔604和606。引导件600还可以包括内部切割边缘。所显示的引导件600插入到分别延伸经过孔604和606的销608和610上。在实施时，销608和610插入到骨内。然后，引导件600定位在销608和610之上，使孔604和606与销608和610对准。然后，引导件600靠在骨上进行移动。因而，引导件600位于想要的位置。然后，使用引导件600的方法可以以类似于参考引导件594而描述的方式的方式进行。

通过引导件600形成的切痕的深度可以以许多途径确定下来。例如，通过切割边缘602的深度、通过在切割边缘602上标记想要的深度、通过在销608和610上的潮标记或通过在销608和610上提供引导件600不能移动超过的停止件，切痕的深度可以被确定下来。通过使用计算机辅助的外科手术或其它成像辅助的技术，可以将销608和610放置好，以确保切痕的深度和部位是适当的。

可选择地，先前所植入的其在股骨上的位置是已知的构件可以与销引导件一起使用，以将所使用的销放置成对准引导件。参考图90，对这样的销引导件进行了讨论，在其中，单一试验构件612植入在股骨614内。单一试验构件612包括孔616和618。

在图90中，也显示了销引导件620。在这个实施例中，销引导件620包括摆动臂622、基座臂624和销引导孔626和628。基座臂624构造为插入到单一试验构件612的孔616内。而且，基座臂624和孔616构造为使基座臂624相对于单一试验构件612的取向的取向是已知的。这样的构形可以包括键-锁构形或在基座臂624上的与在单一试验构件612上的标记对准的简单标记。基座臂624还可以是可调整高度的，从而顾及到骨的曲率。

为了确定摆动臂622相对于基座臂624的想要的取向，机构也可以被提供。这可以是在一个臂上的参考标记和在另一个臂上的一系列数字。因此，销引导件620相对于股骨614的精确取向得以实现。

特定地，对股骨614进行建模，这提供了股骨614的几何形状。对单一试验612进行成像并且随后对其进行建模，这提供了孔616相对于股骨614的确切位置。因为基座臂624的高度和取向是已知的，并且因为摆动臂6622的长度和取向是已知的，所以销引导件620相对于股骨614的精确位置是已知的。因此，销可以经过销引导孔626和628精确地插入到股骨614内。

可选择地，在对股骨614进行任何切除之前，临时构件可以放置在股骨614上。在本发明的这种可选择的方法中，一旦临时构件放置好了，它就被成像。因而，对于PFJ构件或髁构件的任一个或对于二者，通过临时构件，以类似于上述放置PFJ引导销的方式，可以对引导销的放置进行引导。相关领域的那些普通技术人员应该意识到的是，通过使用这种方法，任何数量的构件引导销可以放置。

对于在骨的平坦表面内进行切割，某些器具是非常有用的。作为例子，图91所示的锯630包括连接到杆634的研磨梢632。两个引导栓636和638位于锯630的壳640上。杆634从一侧移动到另一侧(如图91所示在上下方向上)。轴线642和644显示了杆634经过每个运动周期所扫过的弧形的外部限度。

因此，当在垂直于壳640的轴线的方向上例如在箭头646方向上使锯630移动的时候，在只在骨之上经过一次的情况下，骨可以只被切割到尺度A-A所标示的深度。在这里，这被指代成“经过深度”。由于较长的头部扫过较大的弧形，所以经过深度可以通过提供不同尺寸的研磨头部而得以调整。而且，锯可以取向为沿着行进的方向或正交于行进的方向进行切割。因而，基于在锯内的研磨头部的构形，单个的研磨头部可以用于进行两种不同宽度的切除。

锯630可以与图92所示的引导件648一起使用，以在骨内切割到特定的深度，包括大于单个经过深度的深度。引导件648包括通道650。在这个实施例中包括大体上平行的子通道652、654和656的通道650大体上是蜿蜒的。子通道652、654和656以等于带有特别研磨头部的锯630的经过深度的距离间隔开来。子通道652通过端部通道658结合到子通道654，而子通道654通过端部通道660结合到子通道656。因此，通道650从通道进口662到通道终止处664是连续的。

通过确认骨的所要切除的区域，开始与引导件648一起操作锯630。然后，用于锯630的研磨梢被选择出来。一旦研磨头部被选择出来，经过深度就是已知的了，并且合适的引导件648也可以被选择出来。

在本发明的范围内所预想到的是，提供由子通道和弯曲件组成的可以用于构建用于与特定切除一起使用的特定引导件的套件。当在计算机程序的辅助下实施这种方法的时候，程序可以被设计成用于对引导件进行设计。在任何情况下，一旦经过深度是已知的，引导件子通道间距就可以确定下来。引导件通道间距被选择出来，从而使在引导件的邻近的子通道之间的距离不大于研磨头部的经过深度。在一个实施例中，子通道间距是引导件使邻近的子通道分开的壁的厚度的函数。

因而，套件可以提供多个彼此可以接附起来的子通道构件。子通道构件可以包括多种用于多种骨区域的几何形状。因而，弯曲的子通道区段可以用于围绕股骨的头部进行切除，而相对直的子通道可以用于对限制于髁的一个区域进行切除。基于对骨和所要切除的区域进行建模，计算机程序可以用于确认所要使用的子通道和弯曲件，并且用于确认引导件的构件的构形。

一旦引导件648组装起来或选择出来，它就接附到所要切除的骨，而通道进口662取向成远离所要切除的骨。引导件648位于在骨之上的某个高度，从而当引导栓636和638在子通道652内并且靠在最接近骨的子通道652的壁上的时候，研磨梢以一个经过深度的距离或小于一个经过深度的距离延伸到骨内。将引导件648接附到骨可以通过使用夹子而得以实现，而放置引导件648可以通过计算机引导的外科手术得以实现。

然后，引导栓636和638插入到通道进口662内，并且锯630得以供能。然后，外科医生沿着通道650移动锯630使之经过子通道652。当引导栓636和638都在端部通道658内的时候，锯630可以下降到子通道654，并且另一次经过可以在所要切除的区域之上进行。

如果所要切除的区域比锯630所可能进行的切割宽，那么邻近引导件648的第二引导件就可以使用，或引导件648可以再次确定位置，以在骨之上进行第二组经过。

图93显示用于与具有在锯的壳的相对侧上的引导销的锯一起使用的引导件的可选择的实施例。在这个实施例中，引导件666所包括的通道668是弯曲的，以符合股骨670的下部表面。如图94所示，引导件666还包括通道672。通道668和672位于凹穴674的每侧。因此，为了使用引导件666，锯的相对的引导销分别插入到通道668和672内，并且研磨梢和锯插过凹穴674的开口。

在一个实施例中，通道668和672等同地构造为进行统一的切割。然而，如果想要的话，子通道的长度和间距可以被选择，以使所提供的切痕的形状和深度从切痕的一侧到切痕的另一侧是不同的。

在图95中，显示了可以与合并了本发明的特征的引导件一起使用的线锯。锯676包括把手(未显示)、引导平台678、引导销680和线682。锯676还可以包括用于使线682移动的装置，例如往复装置或转动装置。锯676可以与在图96中被显示成接附到股骨686的引导件684一起使用。引导件684包括图97所示的通道688和通道690。

在操作时，引导销680插入到通道688和690内，而引导平台678停留在通道688和690的顶部上。在图98中，这被更清楚地显示出来。停留在大体上平行的通道688和690上的引导平台678的相对宽的基座确保线682在切除期间保持垂直于通道688和690。然后，外科医生通过沿着通道688和690移动锯676而对骨进行切割。当锯676移动的时候，受制于通道688和690的引导销680和停留在大体上平行的通道688和690上的引导平台678维持线682在股骨686内在想要的部位。像在图96中的虚线692所显示的那样，引导件684的使用使切除过的表面是平滑弯曲的。

通过使用本发明的原理，其它骨表面几何形状是可以得到的。作为例子，锯676可以与图99所示的引导件694一起使用，但不局限于此。引导件694的通道696包括多个线性的段。因此，像虚线700所标示出来的那样，引导件694的使用导致股骨698的具有小面的切除。这个实施例和其它实施例在本发明的范围内。

本领域的那些普通技术人员应该意识到的是，上述系统可以在很多变化广泛的过程中使用。为了显示本发明的一个优点，前述内容描述了一种非常简单的用于将本发明的系统合并在膝关节置换手术内的方法。本领域的那些普通技术人员应该意识到的是，通过本发明，许多可选择的方法是能够实施的，那些可选择的方法在本发明的范围内。

尽管通过对示范性的过程和系统构件进行描述阐明了本发明，并且尽管相当详细地描述了多种过程和构件，但申请人不是旨在用这样的细节来约束或限制附加的权利要求书的范围。对于本领域的那些普通技术人员，额外的优点和更改也是显而易见的。因此，就本发明的最广阔方面而言，本发明是不受所显示的和所描述的特定细节、实施情况或说明性例子的限制的。因此，在不偏离申请人的总的发明性构思的主旨或范围的情况下，可以脱离这样的细节。作为例子，除了膝关节之外，在这里所描述的系统还可以应用到其它骨和关节，甚至带有单个关节连接隔室的关节，但不局限于此。这样的骨可以包括胫骨和肱骨。

Claims (7)

1.一种用于假体系统的套件，其包括：

多个第一构件，多个第一构件中的每个用于置换骨的多个第一表面部分中的一个；

用于置换骨的第二表面部分的第二构件；和

用于将多个第一构件中的至少一个连接到第二构件的第一弹性连接件；

其中多个第一构件包括：

用于置换髌股关节的第一表面部分的第一髌股关节(PFJ)构件；和

用于置换髌股关节的第二表面部分的第二髌股关节构件。

2.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，弹性连接件包括间隔件。

3.根据权利要求1所述的套件，还包括：

用于置换骨的第三表面部分的第三构件；和

用于将第三构件连接到多个第一构件中的至少一个的第二弹性连接件。

4.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，第一弹性连接件是可操作的，以将多个第一构件中的每个与第二构件连接在一起。

5.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，第一髌股关节构件包括节点。

6.根据权利要求1所述的套件，还包括：

用于将第一髌股关节构件连接到第二髌股关节构件的第三弹性连接件。

7.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，第一弹性连接件是可操作的，以将第一髌股关节构件连接到第二髌股关节构件。

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